探讨高层建筑供热系统分区及连接

1、探讨高层建筑供热系统分区及连接提要：多种高度的建筑、多样的供热形式混合的热负荷越来越多，我们要 根据热负荷的具体情况综合分析，选择与之相适应的供热系统，保证系统安全、 经济运行，推动热力事业稳步健康发展。来源：西部制冷暖通网随着时代的发展，在原有多层或中高层建筑热负荷中出现高层建筑热负 荷，成了我们要面临的常见问题，并且高层建筑供热系统竖向是否分区、分区 高度、室内采暖形式等因许多客观因素影响也会有较大不同，因此将这些不同 高度的建筑物并入集中供热管网时，就应充分考虑热负荷分布、供热介质、管 网工作压力、室内系统竖向分区情况、材料的承压及对管网的水力影响等诸多 因素，选择合适的连接方式，以达到

2、整个供热系统安全、经济运行，并且便于 调控。下面结合笔者的一些体会就高层建筑供热系统分区、连接方面的问题探 讨如下，与大家共同研究。高层建筑供热系统的竖向分区高层建筑供热系统的竖向分区主要有两个日的，一是考虑低区系统材料 的承压问题，二是便于调控，防止系统出现垂直失调现象。建筑物按层数大致 有如下的分类：住宅建筑：低层：13层；多层：46层；中高层：79层；高层：1030 层。公共建筑及综合性建筑：建筑物总高度在24米以下者为非高层建筑，总 高度在24米以上者为高层建筑（不包括高度超过24米的单层主体建筑）。建筑物高度超过100米时，不论住宅或公共建筑均称为超高层建筑。规范上有这样的规定：“建

3、筑物高度超过50米时空调系统宜分区。”由 此可以看出，高层建筑供热系统竖向分区并没有一个严格的分区高度或层数 （例如上海等高层建筑较多的城市一般按80100米进行竖向分区），实际上 各地区根据各自不同情况也进行了大量工程及运行实践。（1）对于一个热源 供单幢（或高度相当的几幢）高层建筑时，除考虑材料承压、垂直失调外，还 应结合运行成本、控制技术等诸多因素综合考虑以确定分区的高度或是否分 区，根据有关资料显示，甚至就有超高层建筑不分区的例子，上海地标性建筑 金茂大厦（88层，420米）在确定空调水系统时就出现了两种观点：中方专家 提出将系统竖向分三个区，安装三套冷（热）水机组分别与之相连；美方专

4、家 提出整个系统不分区，而是将机组、阀件及低部系统的材料等进行耐高压材料 的单独定货，仅安装一套冷（热）水机组与之相连，同时配置高效自控设备。 后者从运行成本、运行管理、局部调控等方面都有明显优势，并且按此方案形 成的空调系统运行状况良好。（2）对于住宅建筑，在原有多层及中高层建筑 热负荷中出现高层建筑（一般指30层以下）热负荷，由于受到不同的开发商、 不同的系统设计、不同的材料等因素影响，给供热单位带来了相应的问题，单 从投资、运行成本来说，对于供热单位并不希望高层建筑进行分区，并希望用 尽量少的机组满足这不同高度热负荷的需求，这就引出了如下不同高度建筑与 集中供热管网的连接方式问题。多层、

5、中高层、高层混合热负荷与集中供热系统的连接当前，在一些中小城市，高层建筑越来越多出现在原有的多层或中高层中 间，甚至由于地形等原因在同一片新建小区中，也会规划、设计出高度不同的 建筑形式，这样供热单位就必须根据建筑分布、高层分区情况、采暖形式、系 统材料等诸多情况进行综合分析，选择科学合理的连接方式与集中供热系统进 行连接，既要保证热用户的采暖效果，还要确保整个供热系统的安全、经济运 行。下面就介绍几种连接方法。蒸汽（高温水）换热间接供热例如某小区内的建筑物有多层、中高层（室内供热系统不分区）和高层（室 内供热系统分区）建筑。若把多层建筑、中高层建筑与高层建筑的室内供热系 统连接在一个水网系统

6、上，则系统低点的静压太高，换热机组、低层热用户散 热设备等都承压过高，一是设施长时间过高承压，降低了使用寿命，还直接影 响到运行安全，二是易造成水力失调，使热用户出现冷热不均的现象，从而影 响到运行管理和供热节能。因此，宜把多层建筑、中高层建筑与高层建筑的低 区系统连接为一个水力系统，同时考虑到多层建筑采暖系统材料的承压问题， 对多层建筑敷设单独的分支管道，并在该分支管道上安装压差平衡阀。在换热 站设两套供热机组，分别供高区、低区系统。另外：（1）还可根据高层建筑 的设计情况灵活的将供热机组安装在地下设备层或分区点的技术夹层，从而缩 短供热半径，提高供热效果。（2）根据该片区地形和周围热负荷的

7、分布情况， 在把多层建筑、中高层建筑与高层建筑的低区系统连接为一个水力系统后，可 将高层建筑的高区系统接入地势高的临近换热站，这样就会大大降低设备承 压，减小补水泵扬程，实现运行的安全、节能。二级水网直连供热例如某小区内的建筑物有多层、中高层（室内供热系统不分区）和高层（室 内供热系统分区）建筑。把多层建筑、中高层建筑与高层建筑的低区系统连接 为一个水力系统，高层建筑的高区供热系统与热网采用特殊措施直接连接，这 样高区供热系统既与低区系统直连，又独成一个系统，该系统供水需要另装中 继泵，回水管需要设减压阀。系统运行时，水减压阀可将上层系统的回水压力 减至与热网要求符合的数值，高区系统供水管及回

8、水管上设电磁阀；并与水泵 联锁，其作用是防止突然性停泵，空气倒灌入上层系统。与水泵并联的调节阀 用于调节水泵流量。与水减压阀并联的调节阀用来作为减压阀失灵时的备件。 另据有关报道，国内有专家已经针对高区与低区直接连接问题发明了实用新型 设备（断流器、阻旋器），就是在安装中继泵、电磁阀等的基础上，在高区系 统高点设断流器，与低区系统连接前设阻旋器，使高区系统循环水实现“有压 流一无压流一有压流”的转换过程，将回水压力减至低区热网要求的压力范 围，实现整个系统分别、有序的循环。混水直连供热混水直连是指一级网供水在进入用户系统之前进行混水后再连接。百连 供热与混水直连供热相比，在相同管径，相同经济比

9、摩阻的情况下，后者输送 热量的大于前者，因此混水直连供热系统在同样管径下供热能力增大。具体做 法如下：（1）可在换热站内一级网供回水之间的旁通管上安装水泵，抽引回水压入 供水管，混合后再进入二级网。该方式可提高一级网供、回水温差，减小管径， 降低管网初投资混合比M的计算公式如下：p = Gh/ Gw （式中Gh一混水 量T/H ; Gw 级网循环水量T/H）对于现状供热管网，在热网改造困难或 无法改造的情况下，可采用提高二级网混合比的方法来增大一级网的供回水温 差，以满足热负荷不断增长的需求。此种方式适用于一级网供回水压差能满足 用户系统需用压差的热力站。（2）在换热站一级网供水管上设置水泵，同时 将泵吸入口处的供水管与用户系统的回水管连通，使得该泵同时抽引一级网供 水与用户系统的部分回水，兼具加压与混水的两种功能。此